The chemically treated hemp fibres to reinforce polymers

• Autorzy: Kaczmar J. W. , Pach J. , Burgstaller C.

Warianty tytułu

PL

Włókna konopne modyfikowane chemicznie przeznaczone do wzmacniania polimerów

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Włókna konopne modyfikowano metodą alkalizacji, acetylowania lub za pomocą bezwodnika maleinowego. W celu zbadania zmian chemicznych włókien konopnych po zastosowaniu modyfikacji wykonano analizę widm w podczerwieni (FT-IR) (rys. 2). Określono również wpływ przeprowadzonych modyfikacji na stabilność termiczną włókien (rys. 4 i 5). Analiza termograwimetryczna pokazała, że włókna niemodyfikowane wykazują nieco gorszą stabilność termiczną i ich degradacja rozpoczyna się w niższej temperaturze niż w przypadku pozostałych analizowanych włókien. Włókna modyfikowane są stabilne termicznie do ok. 250 °C, co może wynikać z usunięcia podczas modyfikacji mniej stabilnych składników włókien, jak np. hemiceluloza, której rozkład rozpoczyna się w temp. 150 °C. Za pomocą SEM zbadano i porównano topografię powierzchni włókien surowych i modyfikowanych chemicznie (rys. 3). Modyfikacja chemiczna spowodowała usunięcie warstwy wosków, co objawiło się tym, że włókna elementarne w wiązkach zostały bardziej wyodrębnione. Usunięcie substancji woskowych z powierzchni włókien lignocelulozowych spowodowało odsłonięcie powierzchniowych grup hydroksylowych i zmianę topografii powierzchni włókien, czyniąc powierzchnię bardziej szorstką.

EN

The effect of different chemical treatments of hemp fibres, carried out by alkali treatment, acetylation and modification with maleic anhydride, on their physical, thermal and chemical properties as well as their surface characteristic was discussed in this paper. The morphology of the fibres was investigated by SEM. Thermal properties were investigated by TGA and DTA methods and the chemical composition of fibres by FT-IR spectroscopy. Chemical modifications resulted in the lowered content of lignin, pectin and hemicellulose, what is especially observable with mercerised fibres. Another effect of the chemical treatment applied is related to the removal of waxy substances from the surface, which was indirectly ascertained by SEM observation, which revealed a relatively smooth hemp fibres surface. TGA results showed that the applied chemical fibre treatment resulted in the lowered thermal degradation of the treated fibres, after the removal of non-cellulose components, especially lignin.

Słowa kluczowe

PL

włókna konopne; modyfikacja chemiczna; alkalizacja; acetylowanie

EN

hemp fibres; chemical treatment; alkali treatment; acetylation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 56, nr 11-12
• Strony: 817--822
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz.

Twórcy

autor

Kaczmar J. W.

autor

Pach J.

autor

Burgstaller C.

• Wrocław University of Technology, Institute of Production Engineering and Automation, Laboratory of Polymers, ul. Łukasiewicza 5/ 50-371 Wrocław, Poland.,

Bibliografia

• 1. Bledzki A. K., Gassan J.: Prog. Polym. Sci. 1999, 24, 221.
• 2. Bos H. K., Müssig J., van den Oever M.: Composites Part A 2006, 37, 1591.
• 3. Tserki V., Zafeiropoulos N. E., Simon F., Panayiotou C.: Composites Part A 2005, 36, 1110.
• 4. Abdel-Nasser A., El-Hendawy: J. Anal. Appl. Pyrolysis 2006, 75, 159.
• 5. Kaczmar J. W., Pach J., Kozłowski R.: Polimery 2006, 51, 722.
• 6. Herrera-Franco P. J., Valadez-Gonzalez A.: Composites Part B, 2005, 36, 597.
• 7. Steller R., Meissner W.: Polimery 2002, 47, 332.
• 8. Ke G., Yu W., Xu W., Cui W., Shen X.: J. Mater. Process. Technol. 2008, 207, 125.
• 9. Sakata I., Morita M., Tsuruta N., Morita K.: J. Appl. Polym. Sci. 1993, 49, 1251.
• 10. Wang Q., Kaliaguine S., Ait-Kadi A.: J. Appl. Polym. Sci. 1993, 48, 121.
• 11. Li X., Tabil L. G., Oguocha I. N., Panigrahi S.: Compos. Sci. Technol. 2008, 68, 1753.
• 12. Bledzki A., Faruk O.: Appl. Compos. Mater. 2003, 10, 365.
• 13. Ghosh P., Dev D., Samanta A. K.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 68, 1139.
• 14. Gomex-Bueso J., Westin M., Torgilsson R., Olesen P. O., Simonson R.: Holz Roh Werkst. 1999, 57, 178.
• 15. Joseph K., Thomas S., Pavithan C.: Polymer 1996, 37, 5131.
• 16. Cantero G., Arbelaiz A., Llano-Ponte R., Mondragon I.: Compos. Sci. Technol. 2003, 63, 1247.
• 17. Chang S. T., Chang H. T.: Polym. Degrad. Stabil. 2001, 71, 261.
• 18. Colom X., Carrillo F., Nogues F., Garriga P.: Polym. Degrad. Stabil. 2003, 80, 543.
• 19. Sgriccia N., Hawley M. C., Misra M.: Composites Part A 2008, 39, 1632.
• 20. Kostic M., Pejic B., Scundric P.: Bioresour. Technol. 2008, 99, 94.
• 21. Wang H. M., Postle R., Kessler R., Kessler W.: Text. Res. J. 2003, 73, 664.
• 22. Ouajai S., Shanks R. A.: Polym. Degrad. Stabil. 2005, 89, 327.
• 23. Pach J., Kaczmar J.: Polimery 2011, 56, 385.